原子核为何会自发衰变?为何说核的α衰变是一个纯粹的量子过程?怎么计算一个原子核的寿命?4月16日12时,《张朝阳的物理课》第138期开播,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳介绍了原子核以及核α衰变的模型,事实上后者是α粒子隧穿库伦势垒的过程。
利用上一节课计算得到的方势垒透射系数,张朝阳近似计算了α衰变的半衰期,发现其中的规律可以表达为一个与核电荷数、半径以及衰变能相关的线性函数。
在直播课上,张朝阳首先为大家回顾了原子核的基本结果,指出了重原子核的不稳定性和α衰变的可能。接下来,介绍了将铀238的α衰变过程近似为氦核逃离钍核的束缚,隧穿库伦势垒向外发射的过程。可以发现,由于氦核的能量远远小于库伦势能,按经典力学的观点这种逃逸是被严格禁止的。即,融易新媒体,α衰变是量子效应的真实体现。
接下来,利用上一节课得到的粒子在方势垒中隧穿的概率,张朝阳近似计算了氦核穿透库伦势垒的概率。经过仔细的计算整理后,张朝阳发现,一个原子核的α衰变的半衰期,可以表达为一个仅与他的电荷数、半径以及衰变能相关的函数。更令人兴奋的是,将这些量经过一定的组合后,这个关系将是一个线性关系,并且能够很好地给出与实验观察相符的结果。
截至目前,《张朝阳的物理课》已直播一百余期,于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放;关注“张朝阳的物理课”账号,查看课程中的“知识点”短视频;此外,还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅览每期物理课程的详细文章。
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